JP5586323B2

JP5586323B2 - Optical transmission board and optical module

Info

Publication number: JP5586323B2
Application number: JP2010121261A
Authority: JP
Inventors: 孝宏松原
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: JP2011248092A

Description

本発明は、光伝送基板および光モジュールに関する。 The present invention relates to an optical transmission board and an optical module.

近年、情報処理能力の向上を図るべく、集積回路素子などの電気素子の間の電気通信を光伝送に変更することが検討されている。例えば、特許文献１には、集積回路素子と、光導波路と、発光素子などの光電変換素子と、を具備する光伝送基板が開示されている。集積回路素子は、駆動素子などを介して光電変換素子に電気信号を伝送する機能を担っている。 In recent years, in order to improve information processing capability, it has been studied to change electrical communication between electrical elements such as integrated circuit elements to optical transmission. For example, Patent Document 1 discloses an optical transmission substrate including an integrated circuit element, an optical waveguide, and a photoelectric conversion element such as a light emitting element. The integrated circuit element has a function of transmitting an electrical signal to the photoelectric conversion element via a drive element or the like.

特開２００６−１２０９５６号公報JP 2006-12095 A

しかし、光導波路は種々の素子で生じる熱によって、屈折率などの光学特性が変化する場合があった。このような素子で生じる熱は、素子に接続される電気的な配線を介して伝達される場合がある。特に、複数ある光導波路の間に温度分布が生じると、光導波路を伝送される光の位相にズレが生じて、光信号を同期するのが難しくなる場合がある。 However, optical properties such as refractive index may change due to heat generated in various elements. The heat generated in such an element may be transmitted through an electrical wiring connected to the element. In particular, if a temperature distribution occurs between a plurality of optical waveguides, the phase of light transmitted through the optical waveguides may be shifted, making it difficult to synchronize the optical signals.

本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、光学特性の優れた光伝送基板および光モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been conceived under the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical transmission board and an optical module having excellent optical characteristics.

本発明の光伝送基板は、第１電気配線を有している基体と、該基体の上に形成された、伝送方向に沿って光を伝送する光導波路を有し、該光導波路は光を伝送する伝送部、光の光路を変更する光路変更部および光が伝送しない非伝送部を有している光学層と、該光学層を厚み方向に貫通して形成された、前記第１電気配線に接続されている貫通導体と、前記光学層の上に形成され且つ前記貫通導体に接続された、光電変換を行う光素子に接続される第２電気配線とを有しており、該第２電気配線は、前記貫通導体に接続されている第１接続部と、前記光素子に接続される第２接続部と、前記第１接続部および前記第２接続部の間を接続している主配線とを有しており、前記第１接続部および前記第２接続部の幅に比べて前記主配線の幅が狭くなっているとともに、前記第１接続部が平面視において前記光導波路の前記非伝送部と重なるように配置されている。
An optical transmission board according to the present invention includes a base body having a first electrical wiring, and an optical waveguide formed on the base body for transmitting light along the transmission direction. The optical waveguide transmits light. An optical layer having a transmission section for transmitting, an optical path changing section for changing an optical path of light, and a non-transmission section that does not transmit light, and the first electrical wiring formed through the optical layer in the thickness direction A through conductor connected to the optical layer, and a second electrical wiring connected to the optical element for photoelectric conversion formed on the optical layer and connected to the through conductor. The electrical wiring is connected mainly between the first connection portion connected to the through conductor, the second connection portion connected to the optical element, and the first connection portion and the second connection portion. And the width of the main wiring is narrower than the width of the first connection portion and the second connection portion. Together are I, the first connecting portion is arranged to overlap with the non-transmitting part of the optical waveguide in a plan view.

本発明の光モジュールは、本発明に係る光伝送基板と、該光伝送基板の上に実装されている光素子とを有する。 The optical module of the present invention includes the optical transmission board according to the present invention and an optical element mounted on the optical transmission board.

本発明によれば、光学特性の優れた光伝送基板および光モジュールを提供することができる。 According to the present invention, an optical transmission board and an optical module having excellent optical characteristics can be provided.

本発明に係る光モジュールの１つの実施形態の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of one Embodiment of the optical module which concerns on this invention. 図１に示した発光モジュールのＩＩ−ＩＩ線に沿った要部断面図である。It is principal part sectional drawing along the II-II line of the light emitting module shown in FIG. 本発明に係る光伝送基板の１つの実施形態の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of one Embodiment of the optical transmission board | substrate which concerns on this invention. 図３に示した光伝送基板の要部を拡大した平面図である。It is the top view to which the principal part of the optical transmission board | substrate shown in FIG. 3 was expanded. 図４に示した光伝送基板の要部断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of the optical transmission board shown in FIG. 4. 本発明に係る光伝送基板の他の実施形態の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of other embodiment of the optical transmission board | substrate which concerns on this invention.

＜光伝送基板および光モジュール＞
以下、本発明に係る光伝送基板および光モジュールの一実施形態として光伝送基板１１および光モジュール１０を例示し、図面を参照しつつ説明する。 <Optical transmission board and optical module>
Hereinafter, an optical transmission board 11 and an optical module 10 will be exemplified as an embodiment of an optical transmission board and an optical module according to the present invention and will be described with reference to the drawings.

図１，２に示した光モジュール１０は、基体２０と、光学層３０と、電気配線４０と、光素子としての光電変換素子５０と、回路素子６０とを備えている。この基体２０と、光学層３０と、電気配線４０とは、光伝送基板１１として機能する。 The optical module 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a base 20, an optical layer 30, electrical wiring 40, a photoelectric conversion element 50 as an optical element, and a circuit element 60. The base body 20, the optical layer 30, and the electrical wiring 40 function as the optical transmission board 11.

基体２０は、光学層３０および電気配線４０を支持する機能を担っている。この基体２０の厚みとしては、例えば０．１〜２〔ｍｍ〕の範囲が挙げられる。この基体２０としては、例えばガラス基材エポキシ樹脂基板、ガラス基材銅張基板、ポリイミド樹脂基板、セラミック基板などが使用される。この基体２０は、単層の基板、または複数の基板を積層した積層体として形成される。 The substrate 20 has a function of supporting the optical layer 30 and the electrical wiring 40. Examples of the thickness of the substrate 20 include a range of 0.1 to 2 [mm]. As the substrate 20, for example, a glass substrate epoxy resin substrate, a glass substrate copper clad substrate, a polyimide resin substrate, a ceramic substrate, or the like is used. The base body 20 is formed as a single layer substrate or a stacked body in which a plurality of substrates are stacked.

この基体２０としては、ベース基体とビルドアップ層とから構成され、貫通導体を有するビルドアップ基板が好適に用いられる。この貫通導体としては、中央が中空となった形状でも、また中央が導電ペーストなどにより埋められた構成でもかまわない。この貫通導体は、めっき法、金属膜の蒸着法、導電性樹脂の注入法などの方法を用いて形成できる。このようにビルドアップ基板に貫通導体が設けることによって、貫通導体を介して良好な放熱が可能となる。このビルドアップ層は、樹脂絶縁層と導電層とから構成される。樹脂絶縁層としては、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂、レジンビスマレイミドトリアジン樹脂などが使用される。この樹脂絶縁層の厚みとしては、例えば１０〜７０〔μｍ〕の範囲が挙げられる。この樹脂絶縁層は、レーザで微細な穴あけが可能であることが好ましい。この樹脂絶縁層によってビルドアップ層は、積層して複雑な電気配線パターンを引き回したり、狭い範囲に集約したりすることができる。このビルドアップ層の導電層は、種々の電極に電気的に接続されており、一部が電気配線４０にも電気的に接続されている。 As this base | substrate 20, the buildup board | substrate comprised from a base base | substrate and a buildup layer and having a penetration conductor is used suitably. The through conductor may have a shape with a hollow center, or a structure in which the center is filled with a conductive paste or the like. This through conductor can be formed using a plating method, a metal film vapor deposition method, a conductive resin injection method, or the like. By providing the build-up board with the through conductor in this way, good heat dissipation can be achieved through the through conductor. This build-up layer is composed of a resin insulating layer and a conductive layer. As the resin insulating layer, for example, a thermosetting epoxy resin, a resin bismaleimide triazine resin, or the like is used. Examples of the thickness of the resin insulating layer include a range of 10 to 70 [μm]. This resin insulating layer is preferably capable of fine drilling with a laser. With this resin insulating layer, the build-up layer can be laminated to draw a complicated electric wiring pattern or to be concentrated in a narrow range. The conductive layer of the buildup layer is electrically connected to various electrodes, and a part thereof is also electrically connected to the electric wiring 40.

この基体２０の上面の所定領域には、光学層３０が形成されている。光学層３０は、光伝送基板１１としての光の側面を担っている。この光学層３０は、クラッド部３１と、コア部３２とを含んでいる。 An optical layer 30 is formed in a predetermined region on the upper surface of the substrate 20. The optical layer 30 bears the side surface of light as the light transmission substrate 11. The optical layer 30 includes a clad portion 31 and a core portion 32.

このクラッド部３１は、光学層３０の母体として機能している。このコア部３２は、クラッド部３１の中に形成されている。このコア部３２の屈折率は、クラッド部３１の屈折率に比べて大きくなっている。クラッド部３１の屈折率に比べてコア部３２の屈折率を大きくすることで、光学層３０は、光信号を閉じ込めることができるようになり、光導波路として機能することができるようになる。本実施形態のコア部３２は、一部が光導波路３２ａとして機能している。このコア部３２の屈折率としては、クラッド部３１の屈折率に対しての比屈折率差が０．８〜３〔％〕の範囲内であることが好ましい。 The clad portion 31 functions as a base material for the optical layer 30. The core portion 32 is formed in the clad portion 31. The refractive index of the core portion 32 is larger than the refractive index of the cladding portion 31. By making the refractive index of the core portion 32 larger than the refractive index of the cladding portion 31, the optical layer 30 can confine an optical signal and can function as an optical waveguide. A part of the core portion 32 of this embodiment functions as an optical waveguide 32a. As the refractive index of the core portion 32, it is preferable that the relative refractive index difference with respect to the refractive index of the cladding portion 31 is in the range of 0.8 to 3%.

このコア部３２は、クラッド部３１の中に複数形成されており、各々が第１方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びている。この複数のコア部３２は、第１方向Ｄ１，Ｄ２に交わる第２方向Ｄ３，Ｄ４に沿って配列されている。本実施形態では、第１方向Ｄ１，Ｄ２と、第２方向Ｄ３，Ｄ４とが直交している。また、第１方向Ｄ１，Ｄ２および第２方向Ｄ３，Ｄ４に交わる方向を第３方向Ｄ５，Ｄ６としている。本実施形態では、第３方向が第１方向Ｄ１，Ｄ２および第２方向Ｄ３，Ｄ４に直交している。本実施形態では、コア部３２が延びている第１方向Ｄ１，Ｄ２が光伝送方向となり、コア部３２が配列される第２方向Ｄ３，Ｄ
４が配列方向となり、基体２０に光学層３０が積層される第３方向Ｄ５，Ｄ６が上下方向となる。 A plurality of the core portions 32 are formed in the clad portion 31, and each of the core portions 32 extends along the first directions D1 and D2. The plurality of core portions 32 are arranged along second directions D3 and D4 that intersect the first directions D1 and D2. In the present embodiment, the first directions D1 and D2 and the second directions D3 and D4 are orthogonal to each other. The directions intersecting the first direction D1, D2 and the second direction D3, D4 are defined as third directions D5, D6. In the present embodiment, the third direction is orthogonal to the first direction D1, D2 and the second direction D3, D4. In the present embodiment, the first directions D1 and D2 in which the core portion 32 extends become the optical transmission direction, and the second directions D3 and D in which the core portions 32 are arranged.
4 is the arrangement direction, and the third directions D5 and D6 in which the optical layer 30 is laminated on the substrate 20 are the vertical direction.

このコア部３２の第１方向における間隔としては、例えば２５〜４５〔μｍ〕の範囲が挙げられる。コア部３２の大きさとしては、第２方向Ｄ３，Ｄ４と第３方向Ｄ５，Ｄ６とに広がる面方向Ｄ３，Ｄ４−Ｄ５，Ｄ６において、一辺の長さまたは直径が例えば２０〜１００〔μｍ〕の範囲が挙げられる。 As an interval in the 1st direction of this core part 32, the range of 25-45 [micrometer] is mentioned, for example. As for the size of the core portion 32, the length or diameter of one side is, for example, 20 to 100 [μm] in the surface directions D3, D4-D5, and D6 extending in the second direction D3, D4 and the third direction D5, D6. Range.

このコア部３２には、光路変更部３２ｂが形成されている。この光路変更部３２ｂは、光導波路３２ａの端部に形成されている。この光路変更部３２ｂは、光導波路３２ａを伝送する光を、光導波路３２ａの外部に伝送するように光路変換する機能、または光導波路３２ａの外部から入射される光を光導波路３２ｂの内部へ光路変換する機能を担っている。つまり、このコア部３２は、光路変換部３２ｂよりも第１方向Ｄ１，Ｄ２におけるＤ１方向側に位置する部位が光導波路３２ａとして機能し、光路変換部３２ｂよりも第１方向Ｄ１，Ｄ２におけるＤ２方向側に位置する部位が光導波路３２ａとして機能していない。 In the core portion 32, an optical path changing portion 32b is formed. The optical path changing portion 32b is formed at the end of the optical waveguide 32a. The optical path changing unit 32b has a function of changing the optical path of the light transmitted through the optical waveguide 32a so that the light is transmitted to the outside of the optical waveguide 32a, or the optical path of light incident from the outside of the optical waveguide 32a to the inside of the optical waveguide 32b. Has the function to convert. That is, in the core portion 32, a portion located on the D1 direction side in the first direction D1, D2 with respect to the optical path conversion portion 32b functions as the optical waveguide 32a, and D2 in the first directions D1, D2 with respect to the optical path conversion portion 32b. A portion located on the direction side does not function as the optical waveguide 32a.

本実施形態では、光路変更部３２ｂとして光反射面が形成されている。この光反射面は、光導波路３２ａの光軸に対して傾斜しており、光の反射によって光路変更が可能となっている。この光反射面の傾斜角は、光導波路３２ａの光軸方向と、光路変更する方向との二等分角であることがこのましく、この二等分角から±３度の範囲に形成される。 In the present embodiment, a light reflecting surface is formed as the optical path changing unit 32b. The light reflecting surface is inclined with respect to the optical axis of the optical waveguide 32a, and the optical path can be changed by reflecting light. The inclination angle of the light reflecting surface is preferably a bisector between the optical axis direction of the optical waveguide 32a and the direction of changing the optical path, and is formed within a range of ± 3 degrees from the bisector angle. The

本実施形態の光学層３０は、上面から窪んでいる窪み部３０ａが形成されている。この窪み部３０ａは、クラッド部３１およびコア部３２が内周面に現れている。本実施形態では、窪み部３０ａによって、１つのコア部３２が２つに分かれている。本実施形態では、この窪み部３０ａの内面に現れているコア部３２の一部が光反射面として機能している。本実施形態では、この光反射面を光路変更部３２ｂとしている。 The optical layer 30 of the present embodiment has a recess 30a that is recessed from the upper surface. As for this hollow part 30a, the clad part 31 and the core part 32 have appeared on the inner peripheral surface. In this embodiment, the one core part 32 is divided into two by the hollow part 30a. In the present embodiment, a part of the core portion 32 appearing on the inner surface of the hollow portion 30a functions as a light reflecting surface. In the present embodiment, this light reflecting surface is the optical path changing unit 32b.

また、この窪み部３０ａは、光反射面を介して光導波路３２ａに光を入射する入射口、または光反射面を介して光導波路３２ａを伝送する光を取り出す出射口として機能している。この窪み部３０ａは、第３方向Ｄ５，Ｄ６に沿って広がっている。そのため、光反射面は、第１方向Ｄ１，Ｄ２および第３方向Ｄ５，Ｄ６に対して、略４５°、具体的には４２°〜４８°の範囲で傾いている。なお、窪み部３０ａは、入射口、出射口として機能する範囲において、中空であっても充填物があっても構わない。 The recess 30a functions as an entrance through which light enters the optical waveguide 32a through the light reflection surface, or as an exit through which light transmitted through the optical waveguide 32a passes through the light reflection surface. The depression 30a extends along the third directions D5 and D6. Therefore, the light reflecting surface is inclined at approximately 45 °, specifically 42 ° to 48 °, with respect to the first direction D1, D2 and the third direction D5, D6. In addition, the hollow part 30a may be hollow or may have a filler as long as it functions as an entrance and an exit.

また、本実施形態では、光路変更部３２ｂが第２方向Ｄ３，Ｄ４に沿って２列に配列されている。この複数の光路変更部３２ｂからなる列は、第１方向Ｄ１，Ｄ２において、２列に配列されている。複数の光路変更部３２ｂは、第１方向Ｄ１，Ｄ２におけるＤ２方向側に配置されている第１光路変更部３２ｂ_１と、第１方向Ｄ１，Ｄ２におけるＤ１方向側に配置されている第２光路変更部３２ｂ_２とが、第２方向Ｄ３，Ｄ４において交互に配列されている。そのため、本実施形態の光導波路３２ａは、相対的に長い第１光導波路３２ａ_１と、短い第２光導波路３２ａ_２とが交互に配列されている。 In the present embodiment, the optical path changing units 32b are arranged in two rows along the second directions D3 and D4. The row | line | column which consists of this some optical path change part 32b is arranged in 2 rows in 1st direction D1, D2. A plurality of optical path changing unit 32b, the first optical path changing unit 32b ₁ which is disposed in the direction D2 with respect to the first direction D1, D2, the second optical path which is arranged in the first direction D1, D1 direction in D2 a changing portion 32 b _2, are alternately arranged in the second direction D3, D4. Therefore, the optical waveguide 32a of the present embodiment is relatively long first optical waveguide 32a _1, and ₂ short second optical waveguides 32a are arranged alternately.

このクラッド部３１と、コア部３２とを形成する材料としては、例えば直接露光法が使用可能な樹脂、または屈折率変化法が使用可能な樹脂などが挙げられる。直接露光法が使用可能な樹脂としては、例えば感光性を有する樹脂が挙げられ、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などが含まれる。また、屈折率変化法が使用可能な樹脂としては、紫外線（Ultra-Violet radiation、ＵＶ線）の照射により屈折率が低下する特性を有する樹脂が挙げられ、例えばポリシランなどの樹脂が含まれる。 As a material for forming the clad part 31 and the core part 32, for example, a resin that can use the direct exposure method or a resin that can use the refractive index change method can be cited. Examples of resins that can be used for the direct exposure method include resins having photosensitivity, and include epoxy resins, acrylic resins, polyimide resins, and the like. Examples of the resin that can be used for the refractive index change method include resins having a characteristic that the refractive index is lowered by irradiation with ultraviolet rays (Ultra-Violet radiation, UV rays), and examples thereof include resins such as polysilane.

なお、直接露光法とは、クラッド部３１の下部を形成後、コア部３２の材料を塗工して
マスク露光によりコア部３２を形成し、その上面および側面にさらにクラッド部３１の材料を塗工形成して光学層３０を作製する方法である。また、屈折率変化法とは、コア部３２となる部位以外にＵＶ線の照射を行ない、コア部３２となる部位以外の屈折率を低下させることによって光導波路を作製する方法である。 In the direct exposure method, after forming the lower part of the clad part 31, the material of the core part 32 is applied, the core part 32 is formed by mask exposure, and the material of the clad part 31 is further coated on the upper surface and side surfaces thereof. In this method, the optical layer 30 is formed by engineering. The refractive index changing method is a method for producing an optical waveguide by irradiating with UV rays other than the portion that becomes the core portion 32 and lowering the refractive index other than the portion that becomes the core portion 32.

電気配線４０は、第１電気配線４１、第１貫通導体４２、第２電気配線４３、第２貫通導体４４を有している。この電気配線４０は、光伝送基板１１において、光電変換素子５０と、回路素子６０とを電気的に接続する機能を担っている。 The electrical wiring 40 includes a first electrical wiring 41, a first through conductor 42, a second electrical wiring 43, and a second through conductor 44. The electrical wiring 40 has a function of electrically connecting the photoelectric conversion element 50 and the circuit element 60 in the optical transmission board 11.

第１電気配線４１は、基体２０の上面に形成されている。この第１電気配線４１は、第１端部が第１貫通導体４２に接続され、第２端部が第２貫通導体４４に接続されている。第１貫通導体４２は、光学層３０を第３方向Ｄ５，Ｄ６に貫通して形成されている。本実施形態の第１貫通導体４２は、クラッド部３１およびコア部３２を貫通して形成されている。第１貫通導体４２は、Ｄ５方向側の端部が第１電気配線４１の第１端部に接続され、Ｄ６方向側の端部が第２電気配線４３に接続されている。この第２電気配線４３は、光学層３０の上面に形成されている。この第２電気配線４３は、Ｄ１方向側の端部（４３２）が光電変換素子５０に接続され、Ｄ２方向側の端部（４３１）が第１貫通導体４２に接続されている。また、第２貫通導体４４は、光学層３０を第３方向Ｄ５，Ｄ６に貫通して形成されている。第２貫通導体４４は、Ｄ５方向側の端部が第１電気配線４１の第２端部に接続され、Ｄ６方向側の端部が回路素子６０に電気的に接続されている。 The first electric wiring 41 is formed on the upper surface of the base body 20. The first electric wiring 41 has a first end connected to the first through conductor 42 and a second end connected to the second through conductor 44. The first through conductor 42 is formed so as to penetrate the optical layer 30 in the third directions D5 and D6. The first through conductor 42 of the present embodiment is formed so as to penetrate the clad part 31 and the core part 32. The first through conductor 42 has an end on the D5 direction side connected to the first end of the first electric wiring 41 and an end on the D6 direction side connected to the second electric wiring 43. The second electrical wiring 43 is formed on the upper surface of the optical layer 30. The second electrical wiring 43 has an end (432) on the D1 direction side connected to the photoelectric conversion element 50, and an end (431) on the D2 direction side connected to the first through conductor. The second through conductor 44 is formed so as to penetrate the optical layer 30 in the third directions D5 and D6. The second through conductor 44 has an end on the D5 direction side connected to the second end of the first electric wiring 41 and an end on the D6 direction side electrically connected to the circuit element 60.

この第２電気配線４３は、第１接続部４３ａと、第２接続部４３ｂと、主配線４３ｃとを含んで構成されている。この第１接続部４３ａは、第１貫通導体４２に接続される部位である。この第２接続部４３ｂは、光電変換素子５０に電気的に接続される部位である。主配線４３ｃは、第１接続部４３ａと第２接続部４３ｂとの間に位置している部位である。この主配線４３ｃの幅は、第１接続部４３ａおよび第２接続部４３ｂの幅に比べて狭くなっている。この光伝送基板１１では、主配線４３ｃの幅を狭くすることで、電気特性を所望の値に調整できると同時に、第１貫通導体４２を介して光電変換素子５０に伝わる熱量を小さくすることができる。 The second electrical wiring 43 includes a first connection portion 43a, a second connection portion 43b, and a main wiring 43c. The first connection portion 43 a is a portion connected to the first through conductor 42. The second connection part 43 b is a part that is electrically connected to the photoelectric conversion element 50. The main wiring 43c is a part located between the first connection part 43a and the second connection part 43b. The width of the main wiring 43c is narrower than the widths of the first connection portion 43a and the second connection portion 43b. In this optical transmission board 11, by reducing the width of the main wiring 43c, the electrical characteristics can be adjusted to a desired value, and at the same time, the amount of heat transmitted to the photoelectric conversion element 50 via the first through conductor 42 can be reduced. it can.

この主配線４３ｃの幅とは、電気伝送方向に対して直交する直交方向における幅である。また、電気伝送方向とは、主配線４３ｃを伝わって電気信号が伝送される方向である。また第１接続部４３ａおよび第２接続部４３ｂの幅とは、当該接続部の中心を通り、前述の主配線４３ｃの直交方向における幅である。本実施形態では、主配線４３ｃが第１方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びて形成されている。本実施形態における主配線４３ｃの幅とは、第２方向Ｄ３，Ｄ４に沿った幅をいう。 The width of the main wiring 43c is a width in an orthogonal direction orthogonal to the electric transmission direction. The electric transmission direction is a direction in which an electric signal is transmitted through the main wiring 43c. The widths of the first connection portion 43a and the second connection portion 43b are widths in the orthogonal direction of the main wiring 43c that pass through the center of the connection portion. In the present embodiment, the main wiring 43c is formed to extend along the first directions D1 and D2. In the present embodiment, the width of the main wiring 43c refers to the width along the second directions D3 and D4.

この第２電気配線４３は、２つが対となって１つの光電変換素子５０に接続されている。この第２電気配線４３の対の一方と他方との間の領域のＤ５方向側、すなわち、基体２０側の方向には、コア部３２が位置している。つまり、本実施形態では、平面視した際に、コア部３２の第２方向Ｄ３，Ｄ４の両側に第２電気配線４３の対のそれぞれが位置している。ここで、「平面視」とは、第３方向Ｄ５，Ｄ６におけるＤ５方向視をいう。また、本実施形態では、第２電気配線４３の対から観て、当該対の間に位置するコア部３２を、第１コア部としている。 The second electrical wiring 43 is connected to one photoelectric conversion element 50 as a pair. The core portion 32 is located on the D5 direction side of the region between one and the other of the pair of the second electric wirings 43, that is, on the base 20 side. That is, in the present embodiment, each pair of second electric wirings 43 is located on both sides of the core part 32 in the second directions D3 and D4 when viewed in plan. Here, the “plan view” means a view in the D5 direction in the third directions D5 and D6. Further, in the present embodiment, when viewed from the pair of the second electric wirings 43, the core part 32 positioned between the pair is the first core part.

また、複数の第２電気配線４３の対のうち隣り合って配置されている第１の対と第２の対との間の領域のＤ５方向側には、コア部３２が位置している。本実施形態では、第１光導波路３２ａ_１から観て、Ｄ３方向側に位置する第２電気配線４３の第１の対を第１配線対４３Ｌとし、Ｄ４方向側に位置する第２電気配線４３の第２の対を第２配線対４３Ｒとしている。本実施形態では、第１配線対４３Ｌおよび第２配線対４３Ｒから観て、当該２
つの対の間に位置するコア部３２を、第２コア部としている。結果、本実施形態では、平面視した際に、第１光導波路３２ａ_１の第２方向Ｄ３，Ｄ４の両側に、Ｄ１方向側に位置する第２電気配線４３の対がそれぞれ位置している。 Moreover, the core part 32 is located in the D5 direction side of the area | region between the 1st pair arrange | positioned adjacently among the several pairs of 2nd electric wiring 43, and a 2nd pair. In the present embodiment, viewed from the first optical waveguide 32a _1, a first pair of the second electric wire 43 located D3 direction as the first wire pair 43L, second electrical wiring located D4 side 43 The second pair is a second wiring pair 43R. In the present embodiment, as viewed from the first wiring pair 43L and the second wiring pair 43R, the 2
The core part 32 located between the two pairs is the second core part. Result, in this embodiment, in a plan view, on both sides in the second direction D3, D4 of the first optical waveguide 32a _1, a pair of second electric wire 43 located on the D1 side are positioned respectively.

第１配線対４３Ｌおよび第２配線対４３Ｒは、第２電気配線４３の各部位の中心と、第１光導波路３２ａ_１との距離が異なっている。この第２電気配線４３は、第１光導波路３２ａ_１と主配線４３ｃとの間隔に比べて、第１光導波路３２ａ_１と第１接続部４３ａの中心との間隔が大きくなっている。また、当該第１接続部４３ａに接続される第１貫通導体４２の中心と、第１光導波路３２ａ_１との間隔は、主配線４３ｃと第１光導波路３２ａ_１との間隔に比べて大きくなっている。このようにして、第１貫通導体４２と、第１光導波路３２ａ_１との間隔を大きくすることによって、光伝送基板１１は、第１貫通導体４２を介して伝わる熱によって第１光導波路３２ａ_１の光学特性が変化するのを抑えることができる。このような伝熱による光学特性の変化は、Ｄ１方向側に位置する第２電気配線４３の対のうち、第１光導波路３２ａ_１に近い一方の形状を上述のようにすることで可能となる。つまり、光伝送基板１１では、コア部３２のうち光導波路３２ａとして機能する部位と、第１貫通導体４２との間隔を大きくすることで、熱による光学特性の変化に対する対策としている。 First wiring pair 43L and the second wiring pair 43R is, the center of each portion of the second electric wire 43, the distance between the first optical waveguide 32a ₁ are different. The second electric wire 43, as compared to the distance between the first optical waveguide 32a ₁ and the main wiring 43c, the interval between the center of the first optical waveguide 32a ₁ and the first connecting portion 43a is large. Further, the center of the first through conductor 42 connected to the first connecting portion 43a, the distance between the first optical waveguide 32a _1, is larger than the main wiring 43c and the interval between the first optical waveguide 32a ₁ ing. In this way, by increasing the distance between the first through conductor 42 and the first optical waveguide 32 a ₁ , the optical transmission board 11 is heated by the heat transmitted through the first through conductor 42 and the first optical waveguide 32 a _1. It is possible to suppress changes in the optical characteristics. Change in optical properties due to such heat transfer, of the pair of the second electric wire 43 located on the D1 side, made possible by the one having a shape close to the first optical waveguide 32a ₁ so that the above . In other words, in the optical transmission board 11, the space between the portion that functions as the optical waveguide 32 a of the core portion 32 and the first through conductor 42 is increased to take measures against changes in optical characteristics due to heat.

この第１接続部４３ａおよび第１貫通導体４２の中心とは、平面視した際の中心をいう。また、この第１光導波路３２ａ_１と主配線４３ｃとの間隔とは、光伝送方向に沿って延びる部位の、配列方向における中心間の間隔をいう。また、第１接続部４３ａおよび第１貫通導体４２の中心と、第１光導波路３２ａ_１との間隔とは、第１接続部４３ａおよび第１貫通導体４２を平面視した際の中心と、第１光導波路３２ａ_１の光伝送方向に沿って延びる部位の、配列方向における中心との間隔をいう。 The center of the first connection portion 43a and the first through conductor 42 is the center when viewed in plan. Also, the distance between the first optical waveguide 32a ₁ and the main wiring 43c, the portion extending along the optical transmission direction, means the distance between the centers in the arrangement direction. The distance between the center of the first connecting portion 43a and the first through conductor 42 and the distance between the first optical waveguide 32a ₁ and the center when the first connecting portion 43a and the first through conductor 42 are viewed in plan view. sites extending along one optical transmission direction of the optical waveguide 32a _1, refers to the distance between the center in the arrangement direction.

また、第２電気配線４３の対は、各部位の中心と、第１コア部との距離が異なっている。この第２電気配線４３では、主配線４３ｃと第１コア部との間隔に比べて、第１接続部４３ａの中心と第１コア部との間隔が小さくなっている。また、当該第１接続部４３ａに接続される第１貫通導体４２の中心と、第１コア部との間隔は、主配線４３ｃと第１コア部との間隔に比べて小さくなっている。このようにして、第１貫通導体４２と、第１コア部との間隔を小さくすることによって、光伝送基板１１は、第２方向Ｄ３，Ｄ４におけるコア部材３２ａの間隔を狭くすることができ、光導波路３２ａの線密度を高くして配列することができる。つまり、光伝送基板１１では、コア部３２のうち光導波路３２ａとして機能しない部位と、第１貫通導体４２との間隔を小さくすることで、小型化を図っている。 Further, the pair of the second electric wirings 43 is different in the distance between the center of each part and the first core part. In the second electrical wiring 43, the distance between the center of the first connection part 43a and the first core part is smaller than the distance between the main wiring 43c and the first core part. In addition, the distance between the center of the first through conductor 42 connected to the first connection part 43a and the first core part is smaller than the distance between the main wiring 43c and the first core part. Thus, by reducing the distance between the first through conductor 42 and the first core portion, the optical transmission board 11 can reduce the distance between the core members 32a in the second directions D3 and D4. The optical waveguide 32a can be arranged with a higher linear density. That is, in the optical transmission board 11, the size of the optical transmission substrate 11 is reduced by reducing the distance between the portion of the core portion 32 that does not function as the optical waveguide 32 a and the first through conductor 42.

また、本実施形態では、第１貫通導体４２によってコア部３２が第１方向Ｄ１，Ｄ２において分断されている。つまり、本実施形態の光伝送基板１１では、コア部３２のうち、光導波路３２ａとして機能する部位と、光導波路３２ａとして機能しない部位との間に第１貫通導体４２が形成されている。そのため、本実施形態の光伝送基板１１では、第１貫通導体４２よりもＤ２方向側のコア部３２を伝送する光が光導波路３２ａに入射されるのを抑えることができ、光通信を良好に行うことができる。 In the present embodiment, the core portion 32 is divided in the first directions D1 and D2 by the first through conductors 42. That is, in the optical transmission board 11 of the present embodiment, the first through conductor 42 is formed between a portion of the core portion 32 that functions as the optical waveguide 32a and a portion that does not function as the optical waveguide 32a. Therefore, in the optical transmission board 11 of the present embodiment, it is possible to suppress the light transmitted through the core portion 32 on the D2 direction side from the first through conductor 42 from being incident on the optical waveguide 32a, thereby improving the optical communication. It can be carried out.

光電変換素子５０は、電気配線４０を介して入力される電気信号に応じて光導波路３２ａに光を入射する機能、または光導波路３２ａから照射される光を受けて電気信号に変換する機能を担っている。この光を発する光電変換素子５０としては、種々の発光素子が適用できる。この光電変換素子５０としては、面方向Ｄ１，Ｄ２−Ｄ３，Ｄ４に実装することができ且つＤ５方向に沿って光を発する発光素子が窪み部３０ａに光を入射するうえで好ましい。Ｄ５方向に沿って光を発する発光素子としては、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が好ましい。光を受ける光
電変換素子５０としては、例えばフォトダイオード（ＰＤ；Photo Diode）など種々の受光素子が適用できる。この受光素子としてＰＤを採用する場合は、応答速度の速い素子が好ましく、例えばＰＩＮ−ＰＤなどが挙げられる。この光電変換素子５０としては、面方向Ｄ１，Ｄ２−Ｄ３，Ｄ４に実装することができ、Ｄ５方向に沿って光を受ける受光素子が窪み部３０ａに光を入射するうえで好ましい。 The photoelectric conversion element 50 has a function of making light incident on the optical waveguide 32a according to an electric signal input through the electric wiring 40, or a function of receiving light irradiated from the optical waveguide 32a and converting it into an electric signal. ing. Various light-emitting elements can be applied as the photoelectric conversion element 50 that emits this light. As the photoelectric conversion element 50, a light emitting element that can be mounted in the plane directions D1, D2-D3, and D4 and emits light along the direction D5 is preferable for making light incident on the recess 30a. As a light emitting element that emits light along the D5 direction, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) is preferable. As the photoelectric conversion element 50 that receives light, various light receiving elements such as a photodiode (PD) can be applied. When the PD is used as the light receiving element, an element having a high response speed is preferable, for example, PIN-PD. The photoelectric conversion element 50 can be mounted in the plane directions D1, D2-D3, and D4, and a light receiving element that receives light along the direction D5 is preferable when light enters the recess 30a.

光電変換素子５０は、１つの素子に１つの光電変換部を有していても、１つの素子に複数の光電変換部を有していてもよい。本実施形態の光電変換素子５０は、１つの素子に１つの光電変換部を有している。１つの光電変換部は、１つの窪み部３０ａに対応して配置される。つまり、この１つの光電変換部は、１つの光導波路３２ａに対応して配置される。なお、この１つの光電変換部は、１つの光導波路３２ａの両端側に対応して配置されていてもよい。 The photoelectric conversion element 50 may have one photoelectric conversion unit in one element or may have a plurality of photoelectric conversion units in one element. The photoelectric conversion element 50 of this embodiment has one photoelectric conversion part in one element. One photoelectric conversion unit is arranged corresponding to one depression 30a. That is, this one photoelectric conversion unit is arranged corresponding to one optical waveguide 32a. In addition, this one photoelectric conversion part may be arrange | positioned corresponding to the both ends of one optical waveguide 32a.

回路素子６０は、光電変換素子５０と電気的に接続されている。この回路素子６０は、光電変換素子５０の担う機能によって、担う機能が異なっている。光電変換素子５０が光を発する場合、回路素子６０は、光電変換素子５０に変調された電気信号（変調電流）を入力して、光電変換素子５０の発光強度を制御している。また、光電変換素子５０が光を受ける場合、回路素子６０は、光電変換素子５０で受光する光信号強度に応じて出力される電流信号を電圧信号に変換して出力している。また、この回路素子６０は、信号の波形を制御したり、ノイズ成分を除去したりする機能を併せ持っていてもよい。なお、光電変換素子５０で発する電気信号の出力が小さい場合、信号を増幅する機能を担っていても良い。この信号増幅機能は、光電変換素子５０自体が有していてもよい。また、この回路素子６０は、論理演算および数値計算を行う機能を有していてもよい。 The circuit element 60 is electrically connected to the photoelectric conversion element 50. The circuit element 60 has different functions depending on the functions of the photoelectric conversion element 50. When the photoelectric conversion element 50 emits light, the circuit element 60 inputs a modulated electric signal (modulation current) to the photoelectric conversion element 50 and controls the light emission intensity of the photoelectric conversion element 50. When the photoelectric conversion element 50 receives light, the circuit element 60 converts the current signal output according to the intensity of the optical signal received by the photoelectric conversion element 50 into a voltage signal and outputs the voltage signal. The circuit element 60 may have a function of controlling a signal waveform or removing a noise component. In addition, when the output of the electric signal emitted from the photoelectric conversion element 50 is small, it may have a function of amplifying the signal. This signal amplification function may be included in the photoelectric conversion element 50 itself. The circuit element 60 may have a function of performing logical operation and numerical calculation.

本実施形態の光電変換素子５０および回路素子６０は、第１接続部４３ａおよび第２貫通導体４４に金属バンプ、導電性接着剤などによって実装される。光電変換素子５０と回路素子６０とは、電気配線４０が第２貫通導体４４を介して基体２０の上に引き回されている。そのため、この光伝送基板１１では、第２貫通導体を放熱経路として用いることで、回路素子６０の発する熱を基体２０に放熱することができる。したがって、この光伝送基板１１では、回路素子６０で生じる熱によって光導波路３２ａの光学特性が局所的に変化するのを防ぐことができる。 The photoelectric conversion element 50 and the circuit element 60 of the present embodiment are mounted on the first connection portion 43a and the second through conductor 44 by a metal bump, a conductive adhesive, or the like. In the photoelectric conversion element 50 and the circuit element 60, the electric wiring 40 is routed on the base body 20 through the second through conductor 44. Therefore, in the optical transmission board 11, the heat generated by the circuit element 60 can be radiated to the base body 20 by using the second through conductor as a heat radiation path. Therefore, in this optical transmission board 11, it is possible to prevent the optical characteristics of the optical waveguide 32a from locally changing due to heat generated in the circuit element 60.

なお、光学層３０の上には、樹脂絶縁層としてソルダレジスト層が設けられていてもよい。ソルダレジスト層は、クラッド部３１の上面に、ラミネート法、またはスピンコートおよびドクターブレードに代表される塗布法を用いることで作製することができる。 Note that a solder resist layer may be provided on the optical layer 30 as a resin insulating layer. The solder resist layer can be produced on the upper surface of the clad portion 31 by using a lamination method or a coating method typified by spin coating and a doctor blade.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本実施形態の光伝送基板１１は、第２電気配線４３の対のうち、Ｄ３方向側の一方の長さに比べて、Ｄ４方向側の他方の長さが相対的に長くなっている。しかしながら、第２電気配線４３の長さは、このような実施形態に限るものではない。この第２電気配線４３の対は、同じ長さであってもよいし、いずれか一方が長くなっていてもよい。さらに、この第２電気配線４３の長さは、各対で長さが異なっていてもよい。例えば、図６に示したように、第２電気配線４３の対の長さは、配列方向において隣接する他の第２電気配線４３の対とで異なっていてもよい。 In the optical transmission board 11 of the present embodiment, the other length on the D4 direction side of the pair of second electric wirings 43 is relatively longer than the other length on the D3 direction side. However, the length of the second electrical wiring 43 is not limited to such an embodiment. The pair of the second electric wires 43 may have the same length, or one of them may be longer. Further, the length of the second electrical wiring 43 may be different for each pair. For example, as illustrated in FIG. 6, the length of the pair of second electric wirings 43 may be different from the pair of other second electric wirings 43 adjacent in the arrangement direction.

この図６に示した光伝送基板１１Ａは、第１配線対４３Ｌおよび第２配線対４３Ｒが、第１光導波路３２ａ_１に対して線対称に配置されている。また、当該第１配線対４３Ｌおよび第２配線対４３Ｒの第２電気配線４３に接続されている第１貫通導体４２は、第１光
導波路３２ａ_１に対して線対称に配置されている。このように、第１貫通導体４２を第１光導波路３２ａ_１に対して線対称に配置することで、第１光導波路３２ａ_１に加わる応力を相殺し、第１光導波路３２ａ_１に歪みが生じるのを低減することができる。 Optical transmission substrate 11A shown in FIG. 6, the first wire pair 43L and the second wire pair 43R are arranged in line symmetry with respect to the first optical waveguide 32a _1. The first through-conductor 42 which is connected to the second electric wire 43 of the first wire pair 43L and the second wiring pair 43R are disposed in line symmetry with respect to the first optical waveguide 32a _1. Thus, by arranging in line symmetry to the first through-conductor 42 with respect to the first optical waveguide 32a _1, to offset the stress applied to the first optical waveguide 32a _1, distortion occurs in the first optical waveguide 32a ₁ Can be reduced.

この応力の相殺の効果は、第１配線対４３Ｌおよび第２配線対４３Ｒの第２電気配線４３に接続される第１貫通導体４２のうち、第１光導波路３２ａ_１に近い一方を線対称に配置することで十分に得ることができる。また、この線対称も厳密な線対称でなくともよい。例えば、２つの第１貫通導体４２を配列方向に沿って並べて形成し、この２つの第１貫通導体４２の間に第１光導波路３２ａ_１を形成することで十分に得ることができる。 The effect of cancellation of the stress, of the first through-conductor 42 connected to the second electric wire 43 of the first wire pair 43L and the second wiring pair 43R, symmetrically one closer to the first optical waveguide 32a ₁ It can be sufficiently obtained by arranging. Further, this line symmetry may not be strictly line symmetry. For example, two first through conductors 42 can be formed side by side along the arrangement direction, and the first optical waveguide 32 a ₁ can be formed between the two first through conductors 42.

１０・・・光モジュール
１１・・・光伝送基板
２０・・・基体
３０・・・光学層
３０ａ・・・窪み部
３１・・・クラッド部
３２・・・コア部
３２ａ・・・光導波路
３２ａ_１・・・第１光導波路
３２ａ_２・・・第２光導波路
３２ｂ・・・光路変更部
３２ｂ_１・・・第１光路変更部
３２ｂ_２・・・第２光路変更部
４０・・・電気配線
４１・・・第１電気配線
４２・・・第１貫通導体（貫通導体）
４３・・・第２電気配線
４３ａ・・・第１接続部
４３ｂ・・・第２接続部
４３ｃ・・・主配線
４３Ｌ・・・第１配線対
４３Ｒ・・・第２配線対
４４・・・第２貫通導体（第２の貫通導体）
５０・・・光電変換素子
６０・・・駆動素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical module 11 ... Optical transmission board | substrate 20 ... Base | substrate 30 ... Optical layer 30a ... Depression part 31 ... Cladding part 32 ... Core part 32a ... Optical waveguide 32a ₁ ... 1st optical waveguide 32a ₂ ... 2nd optical waveguide 32b ... Optical path changing part 32b ₁ ... 1st optical path changing part 32b ₂ ... 2nd optical path changing part 40 ... Electric wiring 41 ... 1st electric wiring 42 ... 1st penetration conductor (penetration conductor)
43 ... 2nd electrical wiring 43a ... 1st connection part 43b ... 2nd connection part 43c ... Main wiring 43L ... 1st wiring pair 43R ... 2nd wiring pair 44 ... Second through conductor (second through conductor)
50 ... Photoelectric conversion element 60 ... Drive element

Claims

A base body having first electrical wiring;
An optical waveguide formed on the substrate for transmitting light along a transmission direction, the optical waveguide transmitting a light, an optical path changing unit for changing the optical path of the light, and light not transmitting An optical layer having a non-transmission part ;
A through conductor formed through the optical layer in the thickness direction and connected to the first electrical wiring;
A second electrical wiring formed on the optical layer and connected to the through conductor and connected to an optical element that performs photoelectric conversion;
The second electrical wiring is connected between the first connection portion connected to the through conductor, the second connection portion connected to the optical element, and the first connection portion and the second connection portion. Main wiring that has
The width of the main wiring is narrower than the width of the first connection portion and the second connection portion, and the first connection portion is disposed so as to overlap the non-transmission portion of the optical waveguide in plan view. Optical transmission board.

A plurality of the second electrical wirings are provided,
Two of said second electrical interconnection among the plurality of second electrical wires, the first connecting portion, in a plan view, 1 passing between the second connecting portion of two of said second electrical interconnect two of said optical guide The optical transmission board according to claim 1, wherein the optical transmission board is disposed so as to overlap the waveguide.

A plurality of each of the optical waveguide and the second electrical wiring are provided,
The second electrical wiring is connected to one optical element as a pair,
2. The optical transmission board according to claim 1, wherein the optical waveguide is provided between a first pair and a second pair that are arranged adjacent to each other among the pair of the second electric wirings.

4. The optical transmission board according to claim 3, wherein the two second connection parts in the first pair and the two second connection parts in the second pair are arranged in a line in a plan view. 5. .

Compared to the optical waveguide provided between the first pair and the second pair, the second electrical wiring has the second electrical wiring as compared to the distance between the second electrical wiring and the main wiring. 5. The optical transmission board according to claim 3, wherein a distance from a center of the through conductor connected to one connection portion is large.

The pair of through conductors connected to the first pair and the second pair are in relation to the optical waveguide provided between the first pair and the second pair. The optical transmission board according to claim 3, wherein the optical transmission board is arranged in line symmetry.

The optical layer further includes an optical path changing unit that changes an optical path of light transmitted through the optical waveguide, and the optical element emits the optical element inclined with respect to the optical axis of the optical waveguide as the optical path changing unit. The optical transmission board according to claim 1, wherein a light reflecting surface for reflecting light is formed.

A second through conductor formed through the optical layer in the thickness direction and connected to the first electrical wiring;
8. The driving device according to claim 1, further comprising a drive element that is formed on the optical layer and is electrically connected to the second through conductor to drive the optical element. The optical transmission board described.

An optical transmission board according to any one of claims 1 to 8,
And an optical element mounted on the optical transmission board.